package data_structure.lru;

//运用你所掌握的数据结构，设计和实现一个 LRU (最近最少使用) 缓存机制 。
//
//
//
// 实现 LRUCache 类：
//
//
// LRUCache(int capacity) 以正整数作为容量 capacity 初始化 LRU 缓存
// int get(int key) 如果关键字 key 存在于缓存中，则返回关键字的值，否则返回 -1 。
// void put(int key, int value) 如果关键字已经存在，则变更其数据值；如果关键字不存在，则插入该组「关键字-值」。当缓存容量达到上
//限时，它应该在写入新数据之前删除最久未使用的数据值，从而为新的数据值留出空间。
//
//
//
//
//
//
// 进阶：你是否可以在 O(1) 时间复杂度内完成这两种操作？
//
//
//
// 示例：
//
//
//输入
//["LRUCache", "put", "put", "get", "put", "get", "put", "get", "get", "get"]
//[[2], [1, 1], [2, 2], [1], [3, 3], [2], [4, 4], [1], [3], [4]]
//输出
//[null, null, null, 1, null, -1, null, -1, 3, 4]
//
//解释
//LRUCache lRUCache = new LRUCache(2);
//lRUCache.put(1, 1); // 缓存是 {1=1}
//lRUCache.put(2, 2); // 缓存是 {1=1, 2=2}
//lRUCache.get(1);    // 返回 1
//lRUCache.put(3, 3); // 该操作会使得关键字 2 作废，缓存是 {1=1, 3=3}
//lRUCache.get(2);    // 返回 -1 (未找到)
//lRUCache.put(4, 4); // 该操作会使得关键字 1 作废，缓存是 {4=4, 3=3}
//lRUCache.get(1);    // 返回 -1 (未找到)
//lRUCache.get(3);    // 返回 3
//lRUCache.get(4);    // 返回 4
//
//
//
//
// 提示：
//
//
// 1 <= capacity <= 3000
// 0 <= key <= 3000
// 0 <= value <= 104
// 最多调用 3 * 104 次 get 和 put
//
// Related Topics 设计
// 👍 1176 👎 0


import java.util.HashMap;

/**
 *  hash表+双向链表
 *  hash表存储对应的key和node，双向链表用于确定
 *  是否有最新的数据被处理，处理过的数据放到链表的末尾
 *  如果put数据的时候hash表中存放的数据已经超过最大容量将离开head节点最近的
 *  那个节点删除掉
 *
 *
 * */
class LRUCache {

    private class ListNode{
        private ListNode next;
        private ListNode prev;
        private int val;
        private int key;

        public ListNode(int key,int val) {
            this.val = val;
            this.key = key;
        }

        public ListNode() {
        }
    }

    private HashMap<Integer,ListNode> map;

    private ListNode head;
    private ListNode tail;
    private int capacity;

    public LRUCache(int capacity) {
        map = new HashMap<>();
        head = new ListNode();
        tail = new ListNode();
        head.next = tail;
        tail.prev = head;
        this.capacity = capacity;
    }

    private void moveNodeToLast(ListNode node){
        removeNode(node);
        addNodeToLast(node);
    }

    private void addNodeToLast(ListNode node){
        node.prev = tail.prev;
        node.prev.next = node;
        node.next = tail;
        tail.prev = node;
    }

    private void removeNode(ListNode node){
        node.prev.next = node.next;
        node.next.prev = node.prev;
    }

    public int get(int key) {
        if (map.containsKey(key)){
            ListNode node = map.get(key);
            moveNodeToLast(node);
            return node.val;

        }else{
            return -1;
        }

    }

    public void put(int key, int value) {
        if (map.containsKey(key)){
            ListNode node = map.get(key);
            node.val = value;
            moveNodeToLast(node);
            return;
        }
        if (map.size()==capacity){
            map.remove(head.next.key);
            removeNode(head.next);
        }
        ListNode node = new ListNode(key,value);
        map.put(key,node);
        addNodeToLast(node);

    }
}
